[發(fā)明專利]一種電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310108066.8
• 申請(qǐng)日: 2013-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103257579A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔勇;郭強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;上海市電力公司;華東電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G05B17/02
• 分類號(hào): G05B17/02
• 代理公司: 上海三和萬(wàn)國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣測(cè)量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于特高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)仿真研究的電壓和角度參考值計(jì)算仿真測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

電力需求的不斷增長(zhǎng)導(dǎo)致了輸電系統(tǒng)向長(zhǎng)距離、大容量和高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。隨著各電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的特高壓交流輸電工程和特高壓直流輸電工程的建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，用電量集中區(qū)域的電網(wǎng)呈現(xiàn)出明顯的多直流饋入的特高壓交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)特征，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)緊密，多條交直流線路之間電氣距離更加緊密，特高壓和超高壓交流系統(tǒng)故障后，易引發(fā)包含特高壓直流在內(nèi)的多條直流同時(shí)換相失敗，而多回直流的換相失敗其恢復(fù)過(guò)程又將對(duì)交流系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，如果各直流系統(tǒng)的恢復(fù)策略配合不當(dāng)，則還有可能導(dǎo)致多條直流同時(shí)發(fā)生連續(xù)的換相失敗，甚至引發(fā)直流閉鎖。多回直流同時(shí)發(fā)生雙極閉鎖，大量潮流大范圍轉(zhuǎn)移或?qū)⒁l(fā)系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題。這種交直流系統(tǒng)間的交互作用給特高壓交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。

因此，在特高壓直流輸電工程的研究或設(shè)計(jì)階段，必須對(duì)交直流系統(tǒng)間的交互作用給特高壓交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)的穩(wěn)定性進(jìn)行試驗(yàn)和仿真，并參照試驗(yàn)和仿真結(jié)果，對(duì)研究或設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。中國(guó)實(shí)用新型專利“一種多饋入直流輸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型”（實(shí)用新型專利號(hào)：ZL201210532559.X授權(quán)公告號(hào)：CN102945004A）公開(kāi)了多饋入直流輸電系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型，其包括多個(gè)并聯(lián)的等值超高壓直流輸電系統(tǒng)，所述超高壓直流輸電系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型和二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型；所述一次系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型包括換流站和直流輸電線路，所述換流站設(shè)置在直流輸電線路的兩端；所述二次系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真模型包括換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)，所述換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)與換流站連接，用于控制和保護(hù)換流站的運(yùn)行。通過(guò)換流站控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)對(duì)換流站運(yùn)行的控制和保護(hù)，避免交流系統(tǒng)故障后易引發(fā)多回直流同時(shí)故障和多回直流故障及其恢復(fù)過(guò)程對(duì)交流系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊。但是，該仿真模型沒(méi)有涉及電壓和角度參考值計(jì)算的仿真，無(wú)法真實(shí)地模擬特高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的電壓和角度參考值計(jì)算運(yùn)行狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置，其可真實(shí)地模擬反映特高壓直流輸電直流控制保護(hù)系統(tǒng)的電壓和角度參考值計(jì)算狀態(tài)，為直流控制保護(hù)裝置的電壓和角度參考值計(jì)算研究或設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的仿真結(jié)果，解決為直流控制保護(hù)裝置的電壓和角度參考值計(jì)算研究或設(shè)計(jì)提供驗(yàn)證平臺(tái)的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置，用于特高壓直流輸電設(shè)備的直流控制保護(hù)系統(tǒng)的仿真，所述的電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置連接到直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換流器觸發(fā)角控制裝置的輸入側(cè)，其特征在于：

所述的電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置包括第一至第三模式選擇開(kāi)關(guān)，第一和第三極值選擇器，第一和第二速率限制器，第三減法器，第二比例元件和加法器；

所述電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置的設(shè)定電壓輸入端，依次通過(guò)所述的第一模式選擇開(kāi)關(guān)、第一極值選擇器和第二模式選擇開(kāi)關(guān)，連接到所述第一速率限制器的輸入端；所述電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置，通過(guò)所述第三模式選擇開(kāi)關(guān)，選擇連接所述的第一速率限制器的速率限制上下限設(shè)定值；

所述第一速率限制器的輸出端，連接到所述第三減法器的同相輸入端；所述換流器觸發(fā)角控制裝置的觸發(fā)脈沖電流信號(hào)和晶閘管換流器的中性線電流信號(hào)，依次通過(guò)第三極值選擇器和第二比例元件，連接到所述第三減法器的反相輸入端和所述加法器的一個(gè)輸入端；

所述第三減法器的輸出端，連接到所述第二速率限制器的輸入端；所述第二速率限制器的輸出端，連接到所述加法器的另一個(gè)輸入端；所述加法器的輸出端，構(gòu)成所述電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置的直流參考電壓信號(hào)輸出端，連接到直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換流器觸發(fā)角控制裝置。

本發(fā)明的電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置的一種較佳的技術(shù)方案，其特征在于所述的電壓和角度參考值計(jì)算仿真裝置還包括第二極值選擇器，第一和第二減法器，第一比例元件，第四模式選擇開(kāi)關(guān)和施密特觸發(fā)器；所述第一速率限制器的輸出端，連接到所述第二極值選擇器的一個(gè)輸入端；所述換流器觸發(fā)角控制裝置的觸發(fā)脈沖電流信號(hào)和電流標(biāo)稱值，通過(guò)第一減法器連接到所述第一比例元件和施密特觸發(fā)器的輸入端，所述第一比例元件的輸出端，依次通過(guò)所述的第二減法器和第四模式選擇開(kāi)關(guān)，連接到所述第二極值選擇器的另一個(gè)輸入端；所述第二極值選擇器的輸出端，連接到所述第三減法器的同相輸入端。

本發(fā)明的有益效果是：